数字系统设计基础教程

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1、数字系统设计基础教程

2、第1...本书将数字系统作为一个整体的系统，并按层次结构对数字系统进行划分和论述。论题涉及了数字系统技术的各个方面，如：数制、编码、布尔代数、逻辑门、组合逻辑设计、时序电路、VHDL基本概念、VLSI设计基本概念、CMOS逻辑电路和硅芯片、存储器部件、计算机原理和计算机体系结构基础知识等等。本书将传统的数字电路知识和现代技术相结合，适于大专院校相关专业的学生作教科书之用。第1章数字系统的概念11.1什么是数字系统11.2数字系统的概况21.2.1层次21.2.2个人计算机21.3二进制数的介绍31.4数据的表示51.5二进制数及十进制数61.5.1二进制到十进制的

3、转换61.5.2十进制到二进制的转换81.5.3小数91.5.4十六进制数101.6单元和层次111.7系统原语141.8量度161.9本书的层次安排171.10问题19第2章布尔代数和逻辑门222.1数据表示及处理222.2基本逻辑运算232.2.1非运算232.2.2或门242.2.3与门252.3基本恒等式262.3.1非恒等式262.3.2或恒等式262.3.3与恒等式272.4代数定律272.4.1交换律272.4.2结合律272.4.3分配律282.5或非门和与非门292.6有用的布尔恒等式312.7代数简化322.8完全逻辑集342.8.1基于与非门的逻辑352.8.2基

4、于或非门的逻辑352.9IEEE逻辑门符号362.10问题37第3章组合逻辑设计413.1问题的确定413.2标准逻辑形式423.2.1乘积之和形式423.2.2和之乘积形式433.3提取标准形式443.3.1最小项和最大项453.3.2SOP和POS形式的属性473.4异或门及等效运算473.5逻辑阵列493.5.1AND阵列和OR阵列493.5.2SOP阵列和POS阵列523.5.3逻辑阵列的应用553.6BCD和7段显示553.7卡诺图583.83变量卡诺图613.8.1“不关心”条件643.8.2可选的3变量卡诺图布局653.94变量卡诺图663.10逻辑设计者的作用693.1

5、1问题69第4章数字硬件754.1将电压作为逻辑变量754.2数字集成电路764.3逻辑延迟时间804.3.1输出转换时间804.3.2传输延时824.3.3扇入和扇出834.3.4扩展到其他逻辑门844.3.5逻辑级联854.4基本电子电路884.4.1电阻884.4.2电容894.4.3RC电路914.4.4RC电路在数字电路上的应用934.5传输线944.5.1串扰954.5.2电磁干扰964.6逻辑种类974.6.1CMOS974.6.2TTL974.6.3ECL984.7硬件设计者994.8问题99附录102第5章VHDL的基本概念1055.1引言1055.1.1基本概念10

6、55.1.2硬件描述语言的使用1065.2VHDL中模块的定义1065.2.1并发运算1125.2.2标识符1145.2.3传输延迟1155.3结构建模1165.4条件建模1215.5二进制字1245.6库1265.7VHDL的学习1275.8问题127第6章CMOS逻辑电路1316.1CMOS电子电路1316.2电子逻辑门1326.3MOSFET1336.4CMOS中的NOT函数1366.4.1互补对1366.4.2CMOS反相器1376.5MOSFET逻辑形式的应用1386.5.1NOR门1406.5.2NAND门1426.5.3CMOS与逻辑的联系1436.6CMOS中的复合逻辑

7、门1446.6.13输入逻辑门1456.6.2通用的4输入逻辑门1486.6.3逻辑级联1506.7MOSFET的逻辑形式1516.7.1FET的逻辑描述1516.7.2电压传输特征1526.7.3互补定律1536.7.4电流开关1556.7.5光纤传输网络1566.8问题157第7章硅芯片和VLSI1637.1VLSI工程1637.1.1计算机芯片1637.1.2硅晶体特性1647.1.3pn结1667.1.4硅器件1677.2掩膜和光刻1687.3MOSFET1717.3.1MOSFET开关1727.3.2pFET1767.3.3MOSFET设计规则1787.3.4晶体管等比例缩小

8、1797.4基本电路版图1817.4.1CMOS反相器1817.4.2电气模型1837.5MOSFET阵列和与或非门1887.5.1连线策略1897.5.2与非门和或非门1907.5.3复合门1907.5.4小结1927.6单元、库和层次化设计1927.6.1创建单元库1927.6.2单元布局1947.6.3系统层次1957.7布局和布线1967.7.1互连1987.7.2线延迟1997.8问题200第8章逻辑部件2048.1数字部件的概念20